На сегодняшний день ключевой разработкой инженерного центра являются уникальные по своим свойствам нагревательные элементы, произведенные путем нанесения резистивной и диэлектрической пасты на профессиональном оборудовании для трафаретной печати от луч­ших мировых производителей. Нагревательные элементы, произведенные данным путем, на­зываются толстопленочными нагревательными элементами, поскольку нагревательный слой образует пленку на поверхности подложки. В ка­честве подложки может быть использована как нержавеющая сталь, так и керамика.

    Технология толстопленочных нагревательных элементов была изобретена не­сколько десятилетий назад, но не нашла широкого применения в виду высокой себестоимости. Причина в том, что терморезистивные пасты ведущих миро­вых производителей («DuPont», «ESL Electroscience», «Heraeus», «Tanaka») имеют в своем составе драгоценные материалы: сере­бро, палладий, рутений, золото и т. д. Особенность нагревательных элементов разработки ИЦ «Сушка» состоит в том, что для них был разработан уни­кальный состав паст, в который не входят драгоценные матери­алы. Именно это позволило применить эф­фективную, но прежде дорогую технологию для промышлен­ных и бытовых нужд.

Толстопленочные нагреватель­ные элементы (ТНЭ) имеют ряд технических преимуществ над устаревшей технологией труб­чатых электронагревателей (так называемыми ТЭНами):

  • Конструктив ТНЭ позволяет более эффективно преоб­разовывать электроэнер­гию в тепловую за счет на­правленного теплосъема, избегая обильного рассеи­вания тепла.
  • Форм-фактор ТНЭ позволя­ет найти оптимальные ме­тоды монтажа в приборе, благодаря чему существен­но увеличивается площадь теплосъема.
  • Увеличение площади теплосъема позволяет снизить тем­пературу накала нагревателя, что существенно увеличивает срок его эксплуатации. Так тестирование нагревательных элементов в ряде тепловых приборов, и практика их долгосрочного использования, показали их высокую надежность. Так, промышленные электрические конфорки работают без выхода из строя уже более 5-ти лет (около 12000 часов), в то время, как срок службы Тэнов в стандартных чугунных конфорках обычно достигает не более 2-3 тысячи часов.
  • ТНЭ обладают позисторным эффектом. То есть при нагреве ТНЭ их сопротив­ление меняется и вместе с ним снижается потребляемая мощность. Благодаря этому ТНЭ защищены от перегре­ва.
  • ТНЭ излучают длинноволновой инфракрасный поток, ко­торый максимально соответствует физиологии человека. Таким образом, ИК излучение от нагревателей не оказыва­ет негативного воздействия на организм.
  • ИК излучение ТНЭ служит основой для внедрения так называ­емых «пассивных нагрева­тельных элементов», благо­даря которым существенно увеличивается площадь теплосъема, что повышает эффективность работы нагревателей.
  • Технические параметры нагревательных элементов (напряжение питания, мощность, рабочая температура) можно изменять в широких диапазонах без изменения конструкции нагревателя, только путем изменения номинала резистивной пасты. На одной подложке можно создавать несколько компактных электрических цепей с различными техническими параметрами.
  • Нагреватели обеспечивают равномерный нагрев по всей площади теплосъемника, за счет оптимизации топологии рисунка резистора.
  • Нагреватели обладают способностью интенсивного, направленного теплового (инфракрасного излучения, что позволяет создавать эффективные, компактные, мобильные, тепловые регистры, калориферы, конвекторы, сушилки, тепловые пушки, тепловые завесы, тепловентиляторы, инфракрасные тепловые обогреватели.
  • Прямая передача тепла от нагревательной пленки к подложке теплосъемника представляет собой очень низкую тепловую инерционность конструкции, что обеспечивает быстрый выход нагревательного элемента на рабочую температуру. Данная особенность нагревателей открывает новые возможности для их специального использования.

Структура тослстопленочных нагревательных элементов разработки ИЦ «Сушка»:

  1. Пленочная дорожка из резистивной пасты типа ПРН. Удельное поверхностное сопротивление пленки 0,05-50 Ом/см2, темпе­ратурный коэффициент сопротивления (ТКС) — положительный.
  2. Контактная паста типа ПК. Удельное поверхностное сопротив­ление 0,01-0,050 Ом/см2, прочность сцепления с подложкой не менее 50 кг/см2.
  3. Диэлектрическая паста типа ПД-2. Сопротивление изоляцион­ного слоя не менее 50 Мом. При толщине 150 мкм напряжение пробоя не менее 1250 В.
  4. Металлическая подложка типа 04Х17, 08Х17, 20Х1З, 15Х25Т либо керамическая подложка типа ВК-94, ВК-96.

 

 Отрасли применения

  1. Пищевая промышленность:
  • кухонные электрические промышленные и бытовые плиты (конфорки) для пун­ктов общественного питания, для домашнего пользования;
  • жарочные духовые пекарские электрические шкафы, печи электрические для пиццы, варочные электрические баки (котлы для варки фарша), водонагрева­тели для кипячения воды, мармиты (линии раздачи пищи с подогревом), жа­рочные поверхности (электрические сковороды большого диаметра до 740 мм), электрические грили, фритюрницы (для варки пирожков, картофеля, чебуре­ков), тостеры, электрические вафельницы

2. Коммунальное хозяйство и жилищное строительство:

  • устройства обогрева жилых и вспомогательных помещений: конвекторы, кало­риферы, обогреватели, электрические котлы, бойлеры.

3. Строительная индустрия:

  • воздухонагреватели и калориферы передвижные, сушилки и сушильные пушки направленного действия, радиационные инфракрасные нагреватели местные и направленные;
  • устройства для резки пластиковых труб большого диаметра.

4. Аграрная промышленность и сельское хозяйство:

сушильные установки малой (бытовые) и большой (промышленные) производи­тельности для сушки сыпучих, овощей, фруктов и дикорастущих трав, воздухо­нагреватели и калориферы, инкубаторы, обогрев животноводческих и птице­ферм, нагрев пищевой и технической воды проточный и накопительный.

5. Деревообрабатывающая и мебельная промышленность:

  • сушка пиломатериалов, воздухонагреватели, сушильные камеры после лако­красочных покрытий, инфракрасная сушка мебельных элементов, нагрев боль­ших пресс-форм и плит.

6. Упаковочная промышленность:

  • термопластавтоматы, устройства по нанесению рисунка на пленки, устройства по сварке упаковочных пленок и производство пластиковой упаковки пищевых продуктов

7. Химическая промышленность и производство пластмасс:

  • обогрев пресс-форм, проточный и накопительный нагрев растворов и воды, бесконтактный нагрев реакторов до 400°С, бесконтактный нагрев емкостей в т.ч. с агрессивными средами, прокаливание сыпучих материалов, сушильные шкафы и сушильные установки, нагрев пленочных материалов при дублирова­нии и перед прессованием, нагрев плит.

8. Автомобильная промышленность и автотранспорт:

  • сушильные камеры после покраски, воздухонагреватели, низковольтный нагрев кабин водителей и салонов, подогрев зеркал заднего вида

9. Радиоэлектроника:

  • микронагреватели, точечные нагреватели, паяльники, сушка электронных плат, нагрев гальванических растворов, инфракрасная сушка телевизионных трубок.

10. Медицинская промышленность:

  • сушильные шкафы и сушильные установки, стерилизаторы, автоклавы, лабо­раторные плитки для подогрева растворов, инфракрасные оздоровительные сауны, стоматологические подогреваемые емкости, шпатели, формирователи коронок

11. Железнодорожный транспорт:

  • нагрев пассажирских вагонов и салонов проточный и местный, нагрев воды, нагрев сливных устройств, нагрев стрелочных переводов. Электрические кон­форки для приготовления пищи на безопасное напряжение 24-72 В.

12. Самолетостроение:

  • подогрев электронных устройств, работающих при очень низких температурах;
  • подогрев систем управления.